Ընդհանուր առմամբ, դժվար է խուսափել կիսահաղորդչային սարքերի մշակման, արտադրության և օգտագործման փոքր ձախողումներից: Արտադրանքի որակի պահանջների շարունակական բարելավմամբ խափանումների վերլուծությունը դառնում է ավելի ու ավելի կարևոր: Վերլուծելով կոնկրետ խափանումների չիպերը, այն կարող է օգնել շղթայի դիզայներներին գտնել սարքի նախագծման թերությունները, գործընթացի պարամետրերի անհամապատասխանությունը, ծայրամասային շղթայի անհիմն ձևավորումը կամ խնդրի պատճառով առաջացած սխալ աշխատանքը: Կիսահաղորդչային սարքերի խափանումների վերլուծության անհրաժեշտությունը հիմնականում դրսևորվում է հետևյալ ասպեկտներով.
(1) Խափանումների վերլուծությունը անհրաժեշտ միջոց է սարքի չիպի ձախողման մեխանիզմը որոշելու համար.
(2) Խափանումների վերլուծությունը ապահովում է անհրաժեշտ հիմքեր և տեղեկատվություն անսարքության արդյունավետ ախտորոշման համար.
(3) Խափանման վերլուծությունը տրամադրում է անհրաժեշտ հետադարձ տեղեկատվություն նախագծող ինժեներներին՝ շարունակաբար բարելավելու կամ վերանորոգելու չիպի դիզայնը և այն ավելի խելամիտ դարձնելու համար՝ համաձայն նախագծային բնութագրերի.
(4) Խափանումների վերլուծությունը կարող է ապահովել արտադրության փորձարկման համար անհրաժեշտ լրացում և անհրաժեշտ տեղեկատվական հիմք ապահովել ստուգման փորձարկման գործընթացի օպտիմալացման համար:
Կիսահաղորդչային դիոդների, աուդիոնների կամ ինտեգրալային սխեմաների խափանումների վերլուծության համար նախ պետք է ստուգվեն էլեկտրական պարամետրերը, իսկ օպտիկական մանրադիտակի տակ արտաքին տեսքի ստուգումից հետո փաթեթավորումը պետք է հեռացվի: Չիպի գործառույթի ամբողջականությունը պահպանելով հանդերձ, ներքին և արտաքին կապարները, կապող կետերը և չիպի մակերեսը պետք է հնարավորինս հեռու պահվեն, որպեսզի պատրաստվեն վերլուծության հաջորդ քայլին:
Օգտագործելով սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակը և էներգիայի սպեկտրը այս վերլուծությունն անելու համար. ներառյալ մանրադիտակային ձևաբանության դիտարկումը, խափանման կետի որոնումը, թերության կետի դիտարկումը և գտնվելու վայրը, սարքի մանրադիտակային երկրաչափության չափը և կոպիտ մակերևույթի ներուժի բաշխումը և թվային դարպասի տրամաբանական դատողությունը: միացում (լարման հակադրության պատկերի մեթոդով); Օգտագործեք էներգետիկ սպեկտրոմետր կամ սպեկտրոմետր այս վերլուծությունը կատարելու համար ունի՝ միկրոսկոպիկ տարրերի կազմի վերլուծություն, նյութի կառուցվածքի կամ աղտոտիչների վերլուծություն:
01. Կիսահաղորդչային սարքերի մակերևութային թերություններ և այրվածքներ
Մակերեւութային թերությունները և կիսահաղորդչային սարքերի այրումը երկուսն էլ սովորական խափանման ռեժիմներ են, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, որը ինտեգրալ շղթայի մաքրված շերտի թերությունն է:
Նկար 2-ում ներկայացված է ինտեգրալային սխեմայի մետաղացված շերտի մակերեսային թերությունը:
Նկար 3-ը ցույց է տալիս խզման ալիքը ինտեգրալային սխեմայի երկու մետաղական ժապավենների միջև:
Նկար 4-ը ցույց է տալիս միկրոալիքային սարքի օդային կամրջի վրա մետաղական շերտի փլուզումը և թեքված դեֆորմացիան:
Նկար 5-ը ցույց է տալիս միկրոալիքային վառարանի խողովակի ցանցի այրումը:
Նկար 6-ը ցույց է տալիս ինտեգրված էլեկտրական մետաղացված մետաղալարերի մեխանիկական վնասը:
Նկար 7-ը ցույց է տալիս միջադիոդային չիպի բացումը և թերությունը:
Նկար 8-ը ցույց է տալիս պաշտպանիչ դիոդի քայքայումը ինտեգրալային սխեմայի մուտքի մոտ:
Նկար 9-ը ցույց է տալիս, որ ինտեգրալային սխեմայի չիպի մակերեսը վնասված է մեխանիկական հարվածից:
Նկար 10-ը ցույց է տալիս ինտեգրալային միացման չիպի մասնակի այրումը:
Նկար 11-ը ցույց է տալիս, որ դիոդային չիպը քայքայվել և ուժեղ այրվել է, իսկ քայքայման կետերը վերածվել են հալման վիճակի:
Նկար 12-ը ցույց է տալիս գալիումի նիտրիդի միկրոալիքային էներգիայի խողովակի չիպը, որն այրվել է, և այրված կետը ներկայացնում է հալված ցողման վիճակ:
02. Էլեկտրաստատիկ խզում
Կիսահաղորդչային սարքերը արտադրությունից, փաթեթավորումից, փոխադրումից մինչև տպատախտակի վրա տեղադրման, եռակցման, մեքենաների հավաքման և այլ գործընթացների համար գտնվում են ստատիկ էլեկտրականության սպառնալիքի տակ: Այս գործընթացում տրանսպորտը վնասվում է հաճախակի շարժման և արտաքին աշխարհի կողմից առաջացած ստատիկ էլեկտրականության հեշտ ազդեցության պատճառով: Ուստի, կորուստները նվազեցնելու համար պետք է հատուկ ուշադրություն դարձնել էլեկտրաստատիկ պաշտպանությանը փոխանցման և փոխադրման ժամանակ:
Միաբևեռ MOS խողովակով և MOS ինտեգրալային շղթայով կիսահաղորդչային սարքերում հատկապես զգայուն է ստատիկ էլեկտրականության նկատմամբ, հատկապես MOS խողովակը, քանի որ իր մուտքային դիմադրությունը շատ բարձր է, և դարպասի աղբյուրի էլեկտրոդի հզորությունը շատ փոքր է, ուստի շատ հեշտ է լինել: արտաքին էլեկտրամագնիսական դաշտի կամ էլեկտրաստատիկ ինդուկցիայի ազդեցության տակ և լիցքավորված, և էլեկտրաստատիկ առաջացման պատճառով դժվար է ժամանակին լիցքաթափել, հետևաբար հեշտ է ստատիկ էլեկտրաէներգիայի կուտակում առաջացնել սարքի ակնթարթային խզմանը: Էլեկտրաստատիկ խզման ձևը հիմնականում էլեկտրական հնարամիտ անսարքությունն է, այսինքն՝ ցանցի բարակ օքսիդային շերտը քայքայվում է՝ ձևավորելով մի փոս, որը կարճացնում է ցանցի և աղբյուրի միջև եղած բացը կամ ցանցի և արտահոսքի միջև:
Իսկ MOS խողովակի MOS-ի ինտեգրալ շղթայի հակաստատիկ խզման հնարավորությունը համեմատաբար մի փոքր ավելի լավ է, քանի որ MOS ինտեգրալ սխեմայի մուտքային տերմինալը հագեցած է պաշտպանիչ դիոդով: Երբ կա մեծ էլեկտրաստատիկ լարում կամ պաշտպանիչ դիոդների մեծ մասում լարումը կարող է միացվել գետնին, բայց եթե լարումը չափազանց բարձր է կամ ակնթարթային ուժեղացման հոսանքը չափազանց մեծ է, երբեմն պաշտպանիչ դիոդներն իրենք են հայտնվում, ինչպես ցույց է տրված Նկարում: 8.
Նկար 13-ում ներկայացված մի քանի նկարները MOS ինտեգրալ սխեմայի էլեկտրաստատիկ խզման տեղագրությունն են: Քայքայման կետը փոքր է և խորը, որը ներկայացնում է հալված ցողման վիճակ:
Նկար 14-ը ցույց է տալիս համակարգչի կոշտ սկավառակի մագնիսական գլխի էլեկտրաստատիկ խզման տեսքը:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-08-2023
